目前，不論是家庭用電、工商業(yè)用電或是公共用電，大多以交流電(AlternatingCurrent，AC)的方式供電，而傳統(tǒng)LED照明必須以直流電(DirectCurrent，DC)作為驅(qū)動，傳統(tǒng)DC-LED作為照明等用途時，必須附帶“交－直流轉(zhuǎn)換裝置”將交流電轉(zhuǎn)換成直流電。
但是由于該種供電方式存在成本高，光轉(zhuǎn)換效率低，壽命短等問題，與LED高效節(jié)能的初衷相悖，因此，開發(fā)可直接使用在交流電網(wǎng)上的AC-LED照明產(chǎn)品，成為了LED企業(yè)技術(shù)的主攻方向，也是LED照明行業(yè)未來探索的主要課題之一。
目前，全球LED企業(yè)在AC-LED技術(shù)的研究道路上已經(jīng)取得了顯著的成效。以首爾半導(dǎo)體、新力光源、長運通光電為代表的新興LED企業(yè)正以AC-LED技術(shù)引領(lǐng)著全球照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。
AC-LED技術(shù)引領(lǐng)LED照明市場新趨勢
眾所周知，由直流驅(qū)動的LED產(chǎn)品隱藏不少弊端。它們需要與整流器一并使用，其壽命只有2萬小時，但直流電驅(qū)動的LED產(chǎn)品的壽命卻長達5-10萬小時。因此，直流驅(qū)動的LED產(chǎn)品“一生”便需要多次更換整流器，若應(yīng)用于固定照明裝置上必定造成不便。開發(fā)可靠性高，體積小，成本低的LED驅(qū)動電路成為LED照明能否得到大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵之一。
由此，AC-LED技術(shù)應(yīng)運而生。它是一類集成了各種處理技術(shù)的LED產(chǎn)品，包括多種器件或內(nèi)核，無需額外的變壓器、整流器或驅(qū)動電路，交流電網(wǎng)的交流電就可直接對其進行驅(qū)動。這使得LED產(chǎn)品無需變流器就可以直接應(yīng)用于家居及辦公室交流電器插頭(100-110伏特/220-230伏特)，不僅顯著降低電路成本，也避免了電源變換過程中損失的能耗。
此外，從另一方面來說，為了充分發(fā)揮LED小尺寸的優(yōu)勢，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的LED的直流驅(qū)動電源模組往往和LED芯片一起，被緊湊地安裝在狹小的燈具機體內(nèi)部，LED芯片和電源都是熱源，使得環(huán)境溫度升高，從而進一步降低了直流驅(qū)動電源的工作效率和壽命。研究表明，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的直流驅(qū)動電源受溫度影響較大，在峰值效率的工作壽命不足1萬小時，遠低于LED芯片的工作壽命值(5萬-10萬小時)。
AC-LED技術(shù)，則徹底突破了這一技術(shù)瓶頸：其基本概念是不使用額外(芯片以外)的交直流轉(zhuǎn)換及整流電路，改為搭配限流電阻的方式直接以交流電驅(qū)動LED，避免使用恒定直流電源造成的效率損失、較大尺寸、復(fù)雜結(jié)構(gòu)以及壽命限制。AC-LED的應(yīng)用舍棄了傳統(tǒng)上的恒壓恒流電源，去除了多余的電子零件，從而降低了成本，在LED燈具小型化、可靠性及延長工作壽命領(lǐng)域取得了較大的成功。
由于AC-LED可直接用交流電導(dǎo)通，使用上可不需另置整流變壓器，在成本的優(yōu)化和應(yīng)用的便利性上的發(fā)展更是不容忽視。因此，不少業(yè)內(nèi)人士預(yù)言，AC-LED技術(shù)將引領(lǐng)LED照明市場新的發(fā)展趨勢。
優(yōu)化系統(tǒng)成本顛覆傳統(tǒng)應(yīng)用模式
AC-LED照明產(chǎn)品可以用于多種場合，如住宅照明、路燈、辦公照明、景觀照明等多個領(lǐng)域，并且擁有多項傳統(tǒng)DC-LED無法比擬的優(yōu)勢。從電路方面來看，AC-LED直接用交流電源驅(qū)動，無需AC-DC轉(zhuǎn)換器，電路的設(shè)計也更加簡單；從設(shè)計來看，AC-LED適用于交流電應(yīng)用的便捷設(shè)計，便于客戶設(shè)計出更加小巧的方案，而且散熱更容易解決，節(jié)約了電路板空間。
現(xiàn)有的LED工作模式主要集中在低電壓(2-4伏)及恒定直流。當城市交流電被用于驅(qū)動LED燈時需要用到包含降壓及穩(wěn)流電子元器件的變壓恒流電源，在交-直流轉(zhuǎn)化過程中不可避免地存在著15-30%的損耗，而且不可避免地大幅增加了LED照明燈具的成本、重量和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，而AC-LED技術(shù)由于去掉了交-直流轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)，則可以有效地避免這個問題，能有效地優(yōu)化燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高光效成本。
韓國LED大廠首爾半導(dǎo)體很早就開始從事AC-LED的研發(fā)和推廣工作。由首爾半導(dǎo)體研發(fā)的不需要AC/DC轉(zhuǎn)換的交流電驅(qū)動的Acrich2，以長壽命、高可靠性的優(yōu)勢成功顛覆了傳統(tǒng)的應(yīng)用模式。
首爾半導(dǎo)體中國區(qū)銷售總監(jiān)文興華介紹，與傳統(tǒng)解決方案相比，Acrich2系列LED模組去除了傳統(tǒng)恒流電源電路中的電解電容壽命短板，使得整個照明系統(tǒng)的壽命達到甚至超過50000小時，與傳統(tǒng)DCLED系統(tǒng)相比具有更高功率因數(shù)，設(shè)計更加便捷，更加優(yōu)化照明客戶的系統(tǒng)擁有成本（TCO），無論是在采購和庫存周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，還是在工序和制造環(huán)節(jié)，高達0.97的功率因素可以更加節(jié)省全社會的能源成本，比白熾燈泡至少節(jié)省65%的費用。
目前Acrich2交流LED整體解決方案以及MJT技術(shù)的LED都分別被客戶所采用，已經(jīng)應(yīng)用于商業(yè)和家庭環(huán)境中。越來越多的案例采納了Acrich2的LED光源，包括中國地區(qū)的公共道路照明。據(jù)相關(guān)客戶反饋，AC-LED方案不僅降低了項目實施的后期維護成本，而且簡化了燈具設(shè)計，對于終端客戶具有更大的吸引力。
攻破“頻閃”難題AC-LED全面進軍通用市場
傳統(tǒng)DC-LED作為照明等用途時，交—直流轉(zhuǎn)換裝置的使用帶來了諸如效率、成本、體積和電磁兼容等問題。AC-LED照明利用整流電路原理，可使LED直接在交流電下工作，更能切合傳統(tǒng)供電方式，為LED照明帶了全新的發(fā)展契機。但是由于交流電的周期性變化，導(dǎo)致LED在發(fā)光時會產(chǎn)生嚴重的頻閃現(xiàn)象。
由于“頻閃”對人眼的傷害非常大，因此，解決“頻閃”現(xiàn)象已經(jīng)成為迫在眉睫的難題之一。近日，四川新力光源通過使用最新研制的具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的稀土發(fā)光材料，當電流周期性變化時，利用熒光粉亮度的延遲變化，有效彌補發(fā)光頻閃缺陷，有效解決了AC-LED存在的技術(shù)難題。據(jù)悉，新一代交流LED照明設(shè)備比一般直流LED設(shè)備節(jié)能15%，比一般節(jié)能燈節(jié)電50%，而只有傳統(tǒng)白熾燈能耗的1/8-1/10。這一革命性的技術(shù)，實現(xiàn)由交流電直接點亮LED燈，通過稀土熒光粉有效解決了傳統(tǒng)交流LED技術(shù)不可避免的“頻閃”難題，更將LED產(chǎn)品壽命延長到10年。
目前，該成果已實際應(yīng)用到球泡燈、筒燈、管燈、射燈四大類產(chǎn)品中，并成功應(yīng)用在家庭、地鐵、商場、醫(yī)院等領(lǐng)域。“該項技術(shù)的推廣運用將有效延長交流LED照明設(shè)備的使用壽命，并更好地降低照明設(shè)備的能耗，助力LED照明產(chǎn)品真正走進千家萬戶。”新力光源一負責人表示。
核心技術(shù)的解決為AC-LED照明產(chǎn)品提供了更多更大的市場空間。首爾半導(dǎo)體中國區(qū)銷售總監(jiān)文興華認為，交流LED解決方案使得傳統(tǒng)照明結(jié)構(gòu)的簡潔性和LED固態(tài)照明的高效環(huán)保有機地結(jié)合在一起，隨著技術(shù)的進步，更多的應(yīng)用場景能夠采用交流LED系統(tǒng)。
“例如大家比較關(guān)心的頻閃現(xiàn)象，Acrich2產(chǎn)品已經(jīng)在米級距離下很好地解決。另一方面，隨著AC-LED應(yīng)用規(guī)模的擴大，成本效應(yīng)也會進一步體現(xiàn)。未來在更新的AC-LED產(chǎn)品上還會有更多的特性被開發(fā)出來，例如全電壓設(shè)計目標，例如可控的系統(tǒng)功率自適應(yīng)調(diào)節(jié)，更高的效率等等。”文興華表示。
未來，隨著全球節(jié)能減排舉措的盛行，環(huán)保和節(jié)能成為市場焦點，LED照明產(chǎn)品必定將取代現(xiàn)在的白熾燈和節(jié)能燈，而AC-LED技術(shù)的出現(xiàn)，突破了傳統(tǒng)驅(qū)動方式，與LED節(jié)能、長壽命等優(yōu)勢契合，具有適合自動規(guī)�；a(chǎn)特絕對優(yōu)勢，必將在未來“綠色照明”時代中大放光芒，為LED普及化應(yīng)用提供堅實的基礎(chǔ)。 |
